受冻融影响的纤维陶粒混凝土高温后力学性能试验研究

试验首先对无纤维、塑钢纤维(HPPF)和聚丙烯腈纤维(PANF)三组陶粒混凝土进行冻融循环作用,然后分20,200,400,600,800℃五个温度水平进行高温作用,研究受冻融影响高温作用下,未掺纤维和掺入不同纤维的陶粒混凝土力学性能变化规律。试验结果表明:纤维的掺入能够对陶粒混凝土中裂缝的产生和扩展起到一定阻止作用,使陶粒混凝土的抗冻性能得到改善,有效缓解混凝土脆性破坏特征;未经冻融作用时,掺入HPPF,PANF后,在20~400℃范围内,陶粒混凝土的立方体残余抗压强度均高于无纤维掺入的陶粒混凝土,在20~200℃范围内,可明显地提高陶粒混凝土的残余劈裂抗拉强度;冻融循环作用后,无纤维陶粒混凝土的残余抗压强度和残余劈裂抗拉强度都明显高于其他二者;冻融循环作用后,在20~400℃三组陶粒混凝土的棱柱体残余抗压强度值明显减小。     

冻融循环后纤维陶粒混凝土力学性能试验研究

使用淤泥陶粒为粗骨料分别配制无纤维、塑钢纤维(HPPF)和聚丙烯腈纤维(PANF)陶粒混凝土,经冻融循环试验后,研究其表面破坏特征、质量、抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度与微观结构的变化。相关试验结果表明,掺入纤维能够有效抑制陶粒混凝土中裂缝的产生和发展,改善陶粒混凝土的抗冻性能。冻融损伤使陶粒混凝土表面的水泥浆层变脆剥落,但质量损失不明显;冻融循环后陶粒混凝土抗压强度下降,弹性模量变小,变形增大,劈裂抗拉强度变小。     

隧道二衬结构纤维混凝土高温后基本性能

研究了不同种类纤维、不同温度和不同保温时间下,混凝土试件高温作用后的质量损失率、相对动弹性模量,进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验,测试其残余强度,讨论了温度、保温时间和纤维种类对其高温后基本物理力学性能的影响,并分析了有机纤维改善混凝土高温后性能的机理。研究表明,高温作用后,基准混凝土性能下降较快,且温度达到700~800℃时,发生爆裂;掺入两种有机纤维都能有效降低混凝土高温作用下的爆裂。掺入有机纤维可以减少高温作用下混凝土的水分蒸发量,降低混凝土的质量损失。高温作用下,混凝土试件的劈裂抗拉强度比抗压强度下降更快。随着保温时间的延长,混凝土的强度损失明显增大。不同纤维均可以降低混凝土高温作用下的强度损失,缓解高温作用下混凝土内应力可能引起的破坏,降低爆裂的可能性。     

聚丙烯纤维对耐酸混凝土强度的影响

文中对比研究了耐酸混凝土与掺加聚丙烯纤维的耐酸混凝土在相同温度下的抗拉强度,抗压强度,以及在不同温度条件下的弹性模量性能。结果表明:掺入聚丙烯纤维能有效的提高耐酸混凝土的抗拉强度,但降低了其抗压强度与弹性模量。     

混杂纤维再生混凝土基本力学性能试验研究

通过试验,从抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量等方面,研究了玻璃纤维和聚丙烯纤维单掺及混掺对再生混凝土基本力学性能的影响,结果表明:纤维的掺入,对于再生混凝土的抗压强度影响并不大,但能显著提高再生混凝土的劈裂抗拉强度和弹性模量,能改善基体混凝土的整体性能。     

复掺纤维活性粉末混凝土高温力学性能研究

通过复掺纤维的活性粉末混凝土(RPC)高温试验,研究了复掺纤维的活性粉末混凝土高温物理变化及力学性能变化规律。试验结果表明,随着温度增加,RPC表观颜色经历青灰色→微褐色→棕褐色→深褐色→灰褐色→灰白色的变化,表观裂缝数量由少量→较多→大量,此物理变化可为RPC结构火灾现场过火温度判断提供参考。随着温度的升高,复掺纤维的RPC抗压强度、抗拉强度、抗折强度均先增大后降低,其中,抗压强度、抗拉强度、抗折强度的临界温度分别为300℃、100℃、100℃。钢纤维、聚丙烯纤维的复合掺入有效提高了RPC高温后相对抗压强度、相对抗拉强度、相对抗折强度,钢纤维掺量为2%、聚丙烯纤维掺量为0.1%时,RPC有着较好的抗压、抗拉、抗折强度,同时RPC高温力学性能得到增强。     

纤维及二次养护对C60 HPC高温后强度的影响

为研究纤维及二次养护对C60高性能混凝土(high performance concrete, HPC)高温后强度的影响,对掺加聚丙烯纤维、钢纤维及混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维混掺)的C60 HPC进行模拟火灾试验;待试件冷却至常温(20℃)后,分别设计2组试验(一组为直接加载,另一组为继续标准养护14 d后进行加载),测定其抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明:随受火温度升高,各纤维掺量C60 HPC抗压强度和劈裂抗拉强度均下降;与不掺或单掺纤维相比,混掺纤维可显著降低高温对混凝土的损伤;对高温后C60 HPC进行二次养护可使其抗压强度和劈裂抗拉强度得到一定程度回升。     

短切纤维对透水混凝土性能的影响

研究了3种短切纤维(聚丙烯纤维PPF,聚乙烯醇纤维PVAF和玻璃纤维GF)掺量及长度对透水混凝土力学性能和透水性能的影响.结果表明:随着PPF长度的增大,透水混凝土的抗压强度先增大后减小,当PPF长度为12mm时,不同掺量的PPF均使透水混凝土的抗压强度低于空白对照组;透水混凝土的抗折强度随PPF长度和掺量的增大而增大;PPF的掺入导致透水混凝土的空隙率和透水系数减小;当掺入长度为6mm的PVAF时,透水混凝土的抗压强度和抗折强度均得以提高,但掺入长度为6mm的GF时,透水混凝土的抗压强度降低;PVAF和GF的掺入均降低了透水混凝土的空隙率和透水系数.     

高温后玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究高温后玄武岩纤维增强混凝土（BFRC）的力学性能，对其受压性能、弹性模量、劈裂受拉性能进行了试验研究。结果表明：随着温度升高，BFRC的抗压强度降低。在相同温度下，随着玄武岩纤维含量的增加，BFRC的抗压强度先增大然后减小。400℃后，BFRC的弹性模量随温度的升高而减小，其下降速度远快于抗压强度的下降速度。温度对BFRC的抗拉强度有很大的影响。随着玄武岩纤维含量的增加，在一定温度下混凝土的劈裂抗拉强度在增加。     

钢纤维及混杂纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究钢纤维和混杂纤维对混凝土力学性能的影响,分别对不同体积掺量的钢纤维混凝土(SFRC)和钢-聚丙烯-聚乙烯醇混杂纤维混凝土(HFRC)进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,并设置一组普通混凝土(NC)作为对照.试验结果表明:在混凝土中掺入适量钢纤维或混杂纤维,均能有效提高混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度.其中混...     

清水及氯盐环境下陶粒混凝土冻融损伤规律试验研究

对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。     

聚丙烯-玄武岩混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响

对掺加聚丙烯-玄武岩混杂纤维的陶粒混凝土进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响规律。结果表明:混杂纤维掺量为0.2%时,陶粒混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度提升幅度最大,分别较基准组提高了11.21%、30.73%、15.26%,但掺量过大时陶粒混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应;聚丙烯纤维与玄武岩纤维的混杂比为2∶1时,其对陶粒混凝土的增强效果较好;混杂纤维能增强陶粒混凝土的韧性,对抗折强度和抗拉强度提升效果明显,对抗压强度提升效果较小。     

钢纤维混凝土高温后SHPB试验研究

采用改进的分离式Hopkinson压杆装置,结合应变直测技术,分别对常温以及经历400℃和800℃高温的普通混凝土和钢纤维混凝土（SFRC）进行了单轴冲击压缩试验,减少了传统的Hpokinson压杆试验中的入射波的高频震荡,使得应变率的波动性明显减小。经历400℃和800℃后,普通混凝土的峰值应力和弹性模量均有较大程度的降低,同时,试件的能量吸收能力大幅度下降;钢纤维混凝土的峰值应力也有较大程度的降低,但是弹性模量降低较少。     

破碎陶粒混凝土的试验研究

陶粒作为绿色建筑材料具有良好的社会和经济效益。但由于我国生产的陶粒普遍存在粒径偏大、级配不良以及表面较光滑等缺陷使得陶粒混凝土分层离析现象严重。通过试验研究,采用破碎的方式得到具有良好级配的陶粒;相对于完整陶粒混凝土,破碎陶粒混凝土分层离析现象得到明显改善;破碎陶粒混凝土不仅满足工程可泵性要求,其强度相对于完整陶粒混凝土而言也有所提高。针对大流动性破碎陶粒混凝土在低温下是否满足强度要求进行了试验研究,试验表明,陶粒混凝土在低温-25℃下较常温20℃下强度所有提高。     

耐碱玻纤和粉煤灰对轻质混凝土强度及冻融耐久性的影响研究

以陶粒为粗骨料制备了轻质混凝土试件,研究了耐碱玻纤、粉煤灰增强材料对轻质混凝土的力学性能及冻融耐久性的影响。结果表明,随着耐碱玻纤掺量的增加,同一龄期轻质混凝土试件的抗压强度、抗拉强度先增大后减小;过高的耐碱玻纤掺量不利于强度的增长,且耐碱玻纤对试件抗拉强度的影响大于抗压强度,其最优掺量为0.6 kg/m^3;掺入适量的粉煤灰(≤15%)能提高轻质混凝土的强度,提升幅度与掺量成正比,但掺量较大时对强度不利;与未掺耐碱玻纤的试件相比,当耐碱玻纤掺量低于0.6 kg/m^3和1.0 kg/m^3时,能分别提升试件的相对动弹性模量和降低质量损失率,改善幅度与耐碱玻纤的掺量正相关;粉煤灰掺量低于15%时有利于提高试件的冻融耐久性,但掺量较高(≥20%)则会降低试件的冻融耐久性指标。     

轻骨料预湿程度对混合骨料混凝土力学性能的影响

研究了用不同预湿程度的页岩陶粒与碎石以体积比1：1混合配制的混合骨料混凝土拌合物性能和力学性能.结果表明,随着陶粒预湿时间的延长,混合骨料混凝土拌合物坍落度经时损失逐渐减小,7d抗压强度逐渐降低,劈拉强度与抗折强度在轻骨料预湿时间小于1h时略有增加.28d抗压强度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量都逐渐增加.用预湿1h的陶粒配制的混合骨料混凝土7d与28d的拉压比和折压比与轻骨料混凝土相比几乎没有降低,其弹性模量比同条件的轻骨料混凝土高32.9%,比强度高10.5%.     

纤维高强混凝土弹性模量的试验研究

通过 12 6个 15 0mm× 15 0mm× 30 0mm、6 3个 15 0mm× 15 0mm× 15 0mm高强混凝土和纤维高强混凝土试件的抗压试验 ,研究了纤维类型和体积率对高强混凝土弹性模量的影响以及弹性模量与立方体抗压强度的关系 ,在讨论高强混凝土弹性模量计算公式的基础上 ,提出了纤维高强混凝土静压弹性模量的计算公式 ,该公式计算值与试验结果符合较好     

钢纤维与聚丙烯纤维混杂活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,采用在活性粉末混凝土中混合掺加高模量的钢纤维和低模量的聚丙烯纤维的方法。通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响。从试验结果可以看出:两种纤维混杂使得活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的改善和提高。     

纳米CaCO3和PVA纤维增强混凝土工作性及力学性能的研究

基于坍落度、坍落扩展度、抗压强度和抗压弹性模量试验,研究了体积掺量分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的PVA纤维和质量掺量分别为1%、2%、3%、4%的纳米CaCO3颗粒对掺粉煤灰混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米CaCO3掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗压弹性模量先增大后减小,当纳米CaCO3掺量为3%时,抗压强度和抗压弹性模量达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,混凝土抗压强度先增大后减小,而抗压弹性模量整体上呈逐渐减小的趋势,当纤维体积掺量为0.15%和0.05%时,抗压强度和抗压弹性模量分别达到最大值;新拌混凝土的工作性随着纳米CaCO3和PVA纤维掺量的增加而逐渐降低。     

高性能轻骨料混凝土高温后受压本构关系研究

通过对无纤维全轻混凝土、无纤维次轻混凝土、钢纤维全轻混凝土、钢纤维次轻混凝土进行25、200、400、600、800℃五个温度水平的高温后力学性能试验，研究高温作用对未掺钢纤维和掺入不同体积掺量钢纤维增强轻骨料混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随受火温度升高，高性能轻骨料混凝土的强度、弹性模量逐渐下降，立方体抗压强度和弹性模量下降幅度大于轴心抗压强度，纵向峰值应变和横向变形逐渐增大，应力-应变曲线渐趋扁平，上升段线性段比例变小，曲线与横轴包围面积逐渐减小;高性能全轻和次轻混凝土均表现出比普通混凝土更好的抗火性能，但是在高温800℃后，高性能轻骨料混凝土也发生了爆裂，掺入钢纤维后并没能消除爆裂现象，但是减小了高温后试块的表面裂缝宽度；钢纤维改善了高温前后轻骨料混凝土的力学性能，使高温前后轻骨料混凝土的弹性模量和峰值应变均有一定程度的提高。通过回归分析，建立高性能轻骨料混凝土的单轴受压分段应力-应变本构方程，其与试验结果吻合较好。